CN104194260A - 一种用于管道连接的复合材料连接件 - Google Patents

Abstract

一种用于管道连接的复合材料连接件，由复合材料制成，其特征在于：该复合材料由氟化聚合物、纤维状粘土、低粘度聚酰胺、玻璃纤维、环氧树脂、热塑性组分、至少一种固化剂以及至少一种促进剂组成，以重量百分数计，上述各物质的质量含量为氟化聚合物8-20％，纤维状粘土6-10％，低粘度聚酰胺25-35％，玻璃纤维10-22％，环氧树脂20-42％，热塑性组分3-6％，固化剂2-3％，促进剂2-4％。采用上述复合材料制成的连接件，其具有与铸铁件相似的机械强度和硬度等性能，且质量减轻40％-50％，机械性能优良，制作、安装简便，降低了生产成本，适于大量推广。

Description

一种用于管道连接的复合材料连接件

技术领域

本发明涉及一种管道连接件，特别地，涉及一种用于管道连接的复合材料连接件。 

背景技术

管道领域中经常需要连接件，如在管道连接中，通常会用到扣插式连接结构一类的连接件。现有技术中，上述扣插式连接结构一类的连接件通常采用铸铁件或者不锈钢来制造，但其重量大，在制造、安装方面均存在诸多不便，虽然现有的连接件也有一些采用铝合金来进行制造，但其通常成本较高，而且其机械强度与铸铁件或者不锈钢制作的连接件相比也存在一定差距，无法实现大规模应用。公开号为CN102471499A的中国专利公开了一种可用于制作挡泥板、发动机罩等的聚酯纳米复合材料，包括熔融混合下列物质的混合物：(a)纤维状粘土；(b)钠盐；(c)至少一种聚酯聚合物；和(d)任选的至少一种线性聚酯低聚物。上述聚酯纳米复合材料虽然在一定程度上减轻了外观部件的质量，但其强度、硬度、韧性等与铸铁件相比，仍有较大差距，不适宜推广应用。因此，急需一种质量轻、强度高、成本低的新型材料制作的连接件，以满足便于安装及降低企业成本的需要。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于管道连接的复合材料连接件，该连接件采用复合材料制成，其质量轻，比常规的铸铁件或者不锈钢制作的连接件质量减轻40％-50％，强度高，制作方法简单，降低了生产成本。 

本发明采用了以下技术方案： 

一种用于管道连接的复合材料连接件，由复合材料制成，该复合材料由氟化聚合物、纤维状粘土、低粘度聚酰胺、玻璃纤维、环氧树脂、热塑性组分、至少一种固化剂以及至少一种促进剂组成，以重量百分数计，上述各物质的质量含量为氟化聚合物8-20％，纤维状粘土6-10％，低粘度聚酰胺25-35％，玻璃纤维10-22％，环氧树脂20-42％，热塑性组分3-6％，固化剂2-3％，促进剂2-4％。 

进一步地，所述氟化聚合物选自以下组分的任意一种：聚(偏二氟乙烯)(PVDF)，偏二氟乙烯与例如六氟丙烯(HFP)、三氟氯乙烯(CTFE)、三氟乙烯(VF3)或四氟乙烯(TFE)的共聚物，三氟乙烯(VF3)均聚物和共聚物，氟乙烯/丙烯(FEP)共聚物，乙烯与氟乙烯/丙烯(FEP)、四氟乙烯(TFE)、全氟甲基乙烯基醚(PMVE)、三氟氯乙烯(CTFE)或六氟丙烯(HFP)的共聚物。 

进一步地，所述纤维状粘土选自绿坡缕石、海泡石、多水高岭土、多水埃洛石、温石棉、和伊毛缟石中一种或几种。 

进一步地，所述聚酰胺选自由下述聚酰胺组成的组：聚酰胺6，聚酰胺46，聚酰胺66，聚酰胺11，聚酰胺12，聚酰胺1212，聚酰胺1010，聚酰胺1012，聚酰胺1112，聚酰胺610，聚酰胺612，聚酰胺69，聚酰胺810或其混合物。 

进一步地，所述玻璃纤维为扁玻璃纤维，其选自E玻璃纤维、A玻璃纤维、C玻璃纤维、D玻璃纤维、M玻璃纤维、S玻璃纤维、R玻璃纤维或者其混合物。 

进一步地，所述扁玻璃纤维优选地具有氨基包被或环氧硅烷包被。 

进一步地，所述环氧树脂为双官能环氧树脂、三官能的环氧树脂或四官能的环氧树脂。 

进一步地，双官能环氧树脂包括基于以下物质的双官能环氧树脂：双酚F的二缩水甘油基醚、(任选溴化的)双酚A的二缩水甘油基醚，酚-醛加合物的缩水甘油基醚，脂族二醇的缩水甘油基醚，二缩水甘油基醚，二甘醇二缩水甘油基醚，Epikote，Epon，芳族环氧树脂，环氧化的烯烃，溴化树脂，芳族缩水甘油基胺，杂环的缩水甘油基酰亚胺(glycidyl imidine)和酰胺，缩水甘油基醚，氟化环氧树脂，或者它们的任意组合；进一步地，该双官能环氧树脂优选选自双酚F的二缩水甘油基醚、双酚A的二缩水甘油基醚、二缩水甘油基二羟基萘，或它们的任何组合，最优选的为双酚F的二缩水甘油基醚。 

进一步地，所述热塑性组分包括任一下列必须可溶于环氧组分的热塑性材料：聚醚砜、聚醚酰亚胺和聚砜。 

进一步地，所述固化剂为多羧酸酐、芳族胺或多元醇。 

进一步地，所述促进剂是脲酮类化合物，如N,N-二甲基,N'-3,4-二氯苯基脲(Diuron)、N'-3-氯苯基脲(Monuron)或N,N-(4-甲基-间亚苯基二[N',N'-二甲基脲]。 

本发明具有以下有益效果：本发明的复合材料制成的连接件具有与铸铁件相似的强度、硬度、韧性等性能，且质量减轻40％-50％，机械性能优良，制作、安 装简便，采用的纤维性粘土成本低廉，降低了生产成本，适于大量推广。 

具体实施方式：

本发明的一种用于管道连接的复合材料连接件，由复合材料制成，其中该复合材料由氟化聚合物、纤维状粘土、低粘度聚酰胺、玻璃纤维、环氧树脂、热塑性组分、至少一种固化剂以及至少一种促进剂组成，以重量百分数计，上述各物质的质量含量为氟化聚合物8-20％，纤维状粘土6-10％，低粘度聚酰胺25-35％，玻璃纤维10-22％，环氧树脂20-42％，热塑性组分3-6％，固化剂2-3％，促进剂2-4％。 

在所述复合材料中，以质量百分数计，氟化聚合物为8-20％，优选地，为12-15％，氟化聚合物具体是指氟化均聚物或共聚物的聚合物，作为氟化聚合物的实例，可具体包括： 

-聚(偏二氟乙烯)(PVDF)，优选为α形式的聚(偏二氟乙烯)， 

-偏二氟乙烯与例如六氟丙烯(HFP)、三氟氯乙烯(CTFE)、三氟乙烯(VF3)或四氟乙烯(TFE)的共聚物， 

-三氟乙烯(VF3)均聚物和共聚物， 

-氟乙烯/丙烯(FEP)共聚物， 

-乙烯与氟乙烯/丙烯(FEP)、四氟乙烯(TFE)、全氟甲基乙烯基醚(PMVE)、三氟氯乙烯(CTFE)或六氟丙烯(HFP)的共聚物，和 

-它们的共混物， 

根据本发明，氟化聚合物优选为聚(偏二氟乙烯)(PVDF)。 

除了上述聚合物基质以外，本发明复合材料含有纤维状粘土来增强复合材料的强度和韧性，具体地，纤维状粘土的质量百分含量为6-10％。 

纤维状粘土的实例包括但不限于：绿坡缕石(镁铝皮石)、海泡石、多水高岭土、多水埃洛石、温石棉、和伊毛缟石。由于长度与直径比率高、易得和低成本的集合，海泡石和绿坡缕石个体或其混合物引起关注。海泡石[Mg₄Si₆O₁₅(OH)₂·6(H₂O)]是水合硅酸镁填料，由于其纤维状结构而表现出高纵横比。海泡石由长条状微晶组成，这在硅酸盐中是仅有的，其中二氧化硅链平行于纤维轴延伸。已显示，所述材料包括两种形式，α和β形式。已知α形式为长束状纤维，而β形式以非晶态聚集体形式存在。绿坡缕石(还称为镁铝皮石)在结构上和化学上几乎与海泡石相同，不同的是绿坡缕石具有稍小的晶胞。 

纤维状粘土是层状纤维材料，其中每一层由两层二氧化硅四面体单元连接到含镁离子的八面体单元中心层构成(参见例如L.Bokobza等人的“Polymer International”(53，1060-1065(2004)中的图1和2)。纤维粘在一起形成纤维束，继而可形成附聚物。这些附聚物可通过工业处理如粉碎或化学改性而破碎以制得纳米直径的纤维即剥落的纤维状粘土。纤维状粘土以高纯度(“流变级”)、未涂布形式(例如购自Tolsa Groupe(Madrid，Spain)的PANGEL S9海泡石粘土)获得，或更通常用有机材料处理，以使粘土更“亲有机物质”，即与低等至中等极性体系更相容(例如购自Tolsa Group的PANGEL B20海泡石粘土)。此类纤维状粘土用涂料的实例是季铵盐如二甲基苄基烷基氯化铵，如欧洲专利申请221,225中所公开的。用于本文复合材料中的纤维状粘土通常是未改性的；即所述纤维状粘土表面没有用有机化合物(如鎓化合物，以使得其表面极性更低)处理。此类鎓化合物在用于处理聚酯如PET的温度下趋于降解。在一个实施方案中，所述纤维状粘土是流变级的，如欧洲专利申请EP-A-0454222和EP-A-0170299中所述，并且以商标Pangel由Tolsa，S.A.(Madrid，Spain)市售。如本文所述，“流变级”表示纤维状粘土具有大于120m²/g(N₂，BET)的比表面积，和典型的纤维尺寸：200-2000nm长，10-30nm宽，和5-10nm厚。流变级海泡石经由特殊微粉化方法购自天然海泡石，所述方法基本上防止了海泡石纤维破损，使得海泡石易于分散于水和其它极性液体中，并且具有高度不规则的外表面，大于300m²/g的高比表面，和高密度的用于吸附的活性中心，这使得在能够比较容易地与活性中心形成氢桥时，向其提供非常高的保水能力。流变级海泡石纳米颗粒的微纤特性使得海泡石成为具有高孔隙率和低表观密度的材料。此外，流变级海泡石具有非常低的阳离子交换容量(10-20meq/100g)，并且与电解质的交互作用非常弱，这继而导致流变级海泡石几乎不受其所存在介质中盐存在的影响，因此它在广泛的pH范围内保持稳定。上述质量的流变级海泡石还可归属于粒度小于40微米的流变级绿坡缕石，如由Engelhard Corporation公司(United States)制造和销售的ATTAGEL商品系列(例如ATTAGEL 40和ATTAGEL 50)，和Floridin Company的MIN-U-GEL系列。 

本发明中同时使用低粘度聚酰胺和玻璃纤维作为增强介质，低粘度聚酰胺与氟化聚合物的共同使用可增强混合物相容性，并有效提高复合材料的韧性和拉伸伸长率。 

经试验发现，扁玻璃纤维(横截轴的比率＞2)在机械性能、加工和表面质量上 相比于圆形横截面的玻璃纤维显示出显著的优点，这对于＞50％的高玻璃纤维含量尤其属实。因此，在本发明的复合材料连接件中，发现相比于具有圆形结构的玻璃纤维，使用扁玻璃纤维具有2倍之高的缺口冲击强度。 

在低分子量聚酰胺中发现比更高分子量聚酰胺更低的韧性值。然而，在高填充水平，由于更高分子聚酰胺的粘度更高，所以热塑过程复杂。这体现在形成填充困难、缩痕和表面质量差。同时，进一步发现尤其对于高百分含量的扁玻璃纤维，当使用本发明的模塑材料，优选具有低粘度，脂肪族的部分结晶聚酰胺，相比于含有圆形横截面玻璃纤维的材料，所制成的连接件具有良好的加工性、低翘曲、高表面质量和实质上更高韧性的产品。与具有圆形横截面的玻璃纤维相比，横截面主轴和次轴具有不同数值的玻璃纤维(扁玻璃纤维)在高水平增强时具有明显更高的填充密度，这导致更高的模量和强度，尤其是横切纤维方向。 

本发明的连接件用复合材料所使用的低粘度聚酰胺包括至少一种脂肪族的部分结晶聚酰胺，作为脂肪族聚酰胺，可以使用的聚酰胺选自由下述聚酰胺组成的组：聚酰胺6，聚酰胺46，聚酰胺66，聚酰胺11，聚酰胺12，聚酰胺1212，聚酰胺1010，聚酰胺1012，聚酰胺1112，聚酰胺610，聚酰胺612，聚酰胺69，聚酰胺810或其混合物。 

所述扁玻璃纤维具有长度为2～5mm的短切玻璃原丝形式，扁玻璃纤维作为短切玻璃原丝被添加，所述扁玻璃纤维的主横切轴直径为6～40μm而次级横切轴直径为3～20μm，其中正交的横切轴的比率是介于2和5之间，优选地，其中正交的横切轴的比率是介于3和4之间。优选地，所述扁玻璃纤维选自E玻璃纤维、A玻璃纤维、C玻璃纤维、D玻璃纤维、M玻璃纤维、S玻璃纤维、R玻璃纤维或者其混合物，和其中所述扁玻璃纤维优选地具有氨基包被或环氧硅烷包被。 

本发明的连接件用复合材料中含有环氧树脂20-42％，环氧树脂组分可包括双官能环氧树脂，可使用任何适宜的双官能环氧树脂。可以理解的是，这包括具有两个环氧官能团的任何适宜的环氧树脂。该双官能环氧树脂可以是饱和的、不饱和的、环脂族的(cylcoaliphatic)、脂环族的或杂环族的。示例性的双官能环氧树脂包括基于以下物质的那些：双酚F的二缩水甘油基醚、(任选溴化的)双酚A的二缩水甘油基醚，酚-醛加合物的缩水甘油基醚，脂族二醇的缩水甘油基醚，二缩水甘油基醚，二甘醇二缩水甘油基醚，Epikote，Epon，芳族环氧树脂，环氧化的烯烃，溴化树脂，芳族缩水甘油基胺，杂环的缩水甘油基酰亚胺(glycidyl imidine)和酰胺， 缩水甘油基醚，氟化环氧树脂，或者它们的任意组合。该双官能环氧树脂优选选自双酚F的二缩水甘油基醚、双酚A的二缩水甘油基醚、二缩水甘油基二羟基萘，或它们的任何组合。最优选的为双酚F的二缩水甘油基醚。双酚F的二缩水甘油基醚可以商品名Araldite GY281和GY285购自于Huntsman Advanced Materials(Brewster,NY)。双官能环氧树脂可以单独地或者以与其它双官能环氧树脂的任何适宜组合的方式使用。尽管可使用双官能环氧树脂，但是优选的是，环氧树脂组分包括多官能环氧树脂的组合，具体是三官能环氧树脂与四官能环氧树脂的组合。该多官能环氧树脂可以是饱和的、不饱和的、环脂族的、脂环族的或杂环族的。作为实例，适合的多官能环氧树脂包括基于以下物质的那些：苯酚-线形酚醛环氧和甲酚-线形酚醛环氧，酚-醛加合物的缩水甘油基醚，二脂族二醇(dialiphatic diol)的缩水甘油基醚，二缩水甘油基醚，二甘醇二缩水甘油基醚，芳族环氧树脂，二脂族三缩水甘油基醚(dialiphatic triglycidyl ether)，脂族多缩水甘油基醚，环氧化的烯烃，溴化树脂，芳族缩水甘油基胺，杂环的缩水甘油基酰亚胺和酰胺，缩水甘油基醚，氟化环氧树脂，或者它们的任意组合。环氧树脂组分应占基质的40wt％～65wt％。三官能的环氧树脂可以理解为具有直接地或间接地取代在化合物的主链的苯基环的对位或间位(meta orientation)上的三个环氧基。间位取向是优选的。四官能的环氧树脂可以理解为具有直接地或间接地取代在化合物的主链的苯基环的间位或对位上的四个环氧基。 

所述苯基环可以另外取代有其它适宜的非环氧取代基。作为实例，适宜的取代基包括氢、羟基、烷基、烯基、炔基、烷氧基、芳基、芳氧基、芳烷氧基、芳烷基、卤素、硝基或氰基。适宜的非环氧取代基可以在对位或邻位结合到苯基环上，或者在没有为环氧基所占据的间位结合。适宜的四官能的环氧树脂包括N,N,N’,N’-四缩水甘油基-间苯二甲胺(可以商品名Tetrad-X购自Mitsubishi Gas Chemical Company(Chiyoda-Ku,Tokyo,Japan))和ErisysGA-240(得自CVC Chemicals,Moorestown,New Jersey)。作为实例，适宜的三官能的环氧树脂包括基于以下物质的那些：苯酚-线形酚醛环氧和甲酚-线形酚醛环氧，酚-醛加合物的缩水甘油基醚，芳族环氧树脂，二脂族三缩水甘油基醚，脂族多缩水甘油基醚，环氧化的烯烃，溴化树脂，芳族缩水甘油基胺和缩水甘油基醚，杂环的缩水甘油基酰亚胺和酰胺，缩水甘油基醚，氟化环氧树脂，或者它们的任意组合。优选的三官能环氧树脂是三缩水甘油基间氨基苯酚。 

本发明的连接件用复合材料中还包括可溶于环氧树脂中的热塑性组分，以质量百分数计，所述热塑性组分占复合材料的含量3-6％，可使用任何适宜的已经用作增韧剂的可溶的热塑性聚合物。示例性的可用作可溶的热塑性组分的热塑性材料包括任一下列必须可溶于环氧组分的热塑性材料：聚醚砜、聚醚酰亚胺和聚砜。 

聚醚砜(PES)优选用作可溶的热塑性组分。PES按商品名Sumikaexcel5003P出售，其可购自Sumitomo Chemicals。5003P的备选方案是Solvay聚醚砜105RP，或者非羟基封端的等级例如Solvay 1054P。 

本发明的连接件制作用复合材料中还包括至少一种固化剂，所述固化剂以质量百分数计，占复合材料的2-3％。在特别优选的实施方式中，该固化剂包括在环氧官能化合物的开环聚合中与该环氧官能化合物聚合的那些化合物。两种或更多种这些固化剂可以以组合的方式使用。 

适宜的固化剂包括酐，特别是多羧酸酐，例如桥亚甲基四氢化邻苯二甲酸酐(NA)、甲基降冰片烯二酸酐(MNA-得自Aldrich)、邻苯二甲酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐(HHPA-得自Anhydrides and Chemicals Inc.,Newark,NJ.)、甲基四氢邻苯二甲酸酐(MTHPA-得自Anhydrides andChemicals Inc.)、甲基六氢邻苯二甲酸酐(MHHPA-得自Anhydrides andChemicals Inc.)、内亚甲基四氢邻苯二甲酸酐、六氯内亚甲基四氢邻苯二甲酸酐(氯菌酸酐(Chlorentic Anhydride)-得自Velsicol Chemical Corporation，Rosemont,Ill.)、偏苯三酸酐、均苯四酸二酐、马来酸酐(MA-得自Aldrich)、琥珀酸酐(SA)、壬烯基琥珀酸酐、十二烯基琥珀酸酐(DDSA-得自Anhydridesand Chemicals Inc.)、聚癸二酸多酐(polysebacic polyanhydride)以及聚壬二酸多酐。 

其它适宜的固化剂是胺类，包括芳族胺，例如1,3-二氨基苯、1,4-二氨基苯、4,4'-二氨基二苯基甲烷和多氨基砜，例如4,4'-二氨基二苯基砜(4,4'-DDS-得自Huntsman)、4-氨基苯基砜和3,3'-二氨基二苯基砜(3,3'-DDS)。 

适宜的固化剂还可以包括多元醇，例如乙二醇(EG-得自Aldrich)、聚丙二醇和聚乙烯醇；酚-醛树脂，例如平均分子量为约550-650的酚醛树脂、平均分子量为约600-700的对-叔丁基苯酚-甲醛树脂、平均分子量为约1200-1400的对-正辛基苯酚-甲醛树脂，这些树脂可分别以HRJ 2210、HRJ-2255和SP-1068得自Schenectady Chemicals,Inc.,Schenectady,N.Y.。另外对于酚醛树脂，CTU胍胺与分子量为398的酚醛树脂的组合(以CG-125得自Ajinomoto USA Inc.(Teaneck，NJ.)) 也是合适的。 

另外适合的固化剂包括咪唑(1,3-二氮杂-2,4-环戊二烯)，得自SigmaAldrich(St.Louis,Missouri)；2-乙基-4-甲基咪唑，得自Sigma Aldrich；以及三氟化硼胺络合物，例如Anchor 1170，得自Air Products & Chemicals,Inc。示例的优选固化剂包括4,4'-二氨基二苯基砜(4,4'-DDS)和3,3'-二氨基二苯基砜(3,3'-DDS)，均得自Huntsman。 

本发明的连接件用复合材料中还包括至少一种促进剂，按质量百分数计，其在复合材料中占2-4％，适宜的促进剂是已通常使用的任何脲酮类(urone)化合物。可以单独地或以组合的方式使用的促进剂的具体实例包括N,N-二甲基,N'-3,4-二氯苯基脲(Diuron)、N'-3-氯苯基脲(Monuron)以及优选的N,N-(4-甲基-间亚苯基二[N',N'-二甲基脲](例如，得自Degussa的Dyhard UR500)。 

本发明的中上述复合材料采用熔融混合，利用双螺杆挤出机进行熔融混合后，然后利用注塑成型、挤出、拉挤成型、吹塑或其它塑性技术，制成连接件，连接件采用扣插式连接方式。 

实施例： 

实施例1： 

在该实施例的复合材料中采用聚(偏二氟乙烯)(PVDF)20％，纤维状粘土6％，聚酰胺6630％，圆柱形截面玻璃纤维13％，双酚F的二缩水甘油基醚21％，聚醚砜3％，桥亚甲基四氢化邻苯二甲酸酐(NA)3％，N,N-二甲基,N'-3,4-二氯苯基脲(Diuron)4％。上述各物质熔融混合后采用利用注塑成型、挤出、拉挤成型、吹塑或其它塑性技术，制成连接件，连接件采用扣插式连接方式。 

实施例2： 

偏二氟乙烯与例如六氟丙烯(HFP)15％，绿坡缕石8％，聚酰胺101026％，A玻璃纤维11％，芳族缩水甘油基胺32％，聚醚酰亚胺3％，4,4'-二氨基二苯基甲烷和多氨基砜3％，N'-3,4-二氯苯基脲(Diuron)2％。上述各物质熔融混合后采用利用注塑成型、挤出、拉挤成型、吹塑或其它塑性技术，制成连接件。 

实施例3： 

四氟乙烯(TFE)10％，海泡石8％，聚酰胺101025％，S玻璃纤维15％，脂族二醇的缩水甘油基醚33％，聚砜5％，乙二醇(EG-得自Aldrich)2％，N,N-(4-甲基-间亚苯基二[N',N'-二甲基脲]2％。上述各物质熔融混合后采用利用注塑成型、挤出、 拉挤成型、吹塑或其它塑性技术，制成连接件。 

实施例4： 

全氟甲基乙烯基醚(PMVE)13％，多水埃洛石6％，聚酰胺81030％，M玻璃纤维15％，缩水甘油基醚25％，聚醚砜5％，偏苯三酸酐3％，N'-3-氯苯基脲(Monuron)3％。上述各物质熔融混合后采用利用注塑成型、挤出、拉挤成型、吹塑或其它塑性技术，制成连接件。 

实施例5： 

三氟乙烯(VF3)均聚物和共聚物14％，伊毛缟石7％，聚酰胺81033％，C玻璃纤维15％，氟化环氧树脂20％，聚砜5％，四氢邻苯二甲酸酐4％，N'-3,4-二氯苯基脲(Diuron)2％。上述各物质熔融混合后采用利用注塑成型、挤出、拉挤成型、吹塑或其它塑性技术，制成连接件。 

对上述各实施例制成的连接件进行机械性能测试，其机械性能数据如下表： 

实施例	1	2	3	4	5
						纵向拉伸断裂强度Mpa	183	200	197	188	181
横向拉伸断裂强度Mpa	137	138	129	142	138
						冲击韧性kJ/m2	71	62	78	68	62
硬度/HB	131	125	140	131	137

从表中可以看到，本发明的复合材料制成的连接件具有与铸铁件相似的机械强度和硬度等性能，且质量减轻40％-50％，机械性能优良，制作、安装简便，经业内专家评估，一致认为其可替代现有技术中常用的铸铁等制作的连接件，其坚固耐用，而且耐腐蚀，易加工制作，降低了生产成本，适于大量推广。 

最后应说明的是，以上实施例仅用以描述本发明的技术方案而不是对本技术方案进行限制，本发明在应用上可以延伸为其他的修改、变化、应用和实施例，并且因此认为所有这样的修改、变化、应用、实施例都在本发明的精神和教导范围内。 

Claims (12)

1.一种用于管道连接的复合材料连接件，由复合材料制成，其特征在于：该复合材料由氟化聚合物、纤维状粘土、低粘度聚酰胺、玻璃纤维、环氧树脂、热塑性组分、至少一种固化剂以及至少一种促进剂组成，以重量百分数计，上述各物质的质量含量为氟化聚合物8-20％，纤维状粘土6-10％，低粘度聚酰胺25-35％，玻璃纤维10-22％，环氧树脂20-42％，热塑性组分3-6％，固化剂2-3％，促进剂2-4％。

2.根据权利要求1所述的一种用于管道连接的复合材料连接件，其特征在于：所述氟化聚合物选自以下组分的任意一种：聚(偏二氟乙烯)(PVDF)，偏二氟乙烯与例如六氟丙烯(HFP)、三氟氯乙烯(CTFE)、三氟乙烯(VF3)或四氟乙烯(TFE)的共聚物，三氟乙烯(VF3)均聚物和共聚物，氟乙烯/丙烯(FEP)共聚物，乙烯与氟乙烯/丙烯(FEP)、四氟乙烯(TFE)、全氟甲基乙烯基醚(PMVE)、三氟氯乙烯(CTFE)或六氟丙烯(HFP)的共聚物。

3.根据权利要求1所述的一种用于管道连接的复合材料连接件，其特征在于：所述纤维状粘土选自绿坡缕石、海泡石、多水高岭土、多水埃洛石、温石棉、和伊毛缟石中一种或几种。

4.根据权利要求1所述的一种用于管道连接的复合材料连接件，其特征在于：所述低粘度聚酰胺选自由下述聚酰胺组成的组：聚酰胺6，聚酰胺46，聚酰胺66，聚酰胺11，聚酰胺12，聚酰胺1212，聚酰胺1010，聚酰胺1012，聚酰胺1112，聚酰胺610，聚酰胺612，聚酰胺69，聚酰胺810或其混合物。

5.根据权利要求1所述的一种用于管道连接的复合材料连接件，其特征在于：所述玻璃纤维为扁玻璃纤维，其选自E玻璃纤维、A玻璃纤维、C玻璃纤维、D玻璃纤维、M玻璃纤维、S玻璃纤维、R玻璃纤维或者其混合物。

6.根据权利要求5所述的一种用于管道连接的复合材料连接件，其特征在于：所述扁玻璃纤维优选地具有氨基包被或环氧硅烷包被。

7.根据权利要求1所述的一种用于管道连接的复合材料连接件，其特征在于：所述环氧树脂为双官能环氧树脂、三官能的环氧树脂或四官能的环氧树脂。

8.根据权利要求7所述的一种用于管道连接的复合材料连接件，其特征在于：所述环氧树脂为双官能环氧树脂，所述双官能环氧树脂包括基于以下物质的双官能环氧树脂：双酚F的二缩水甘油基醚、(任选溴化的)双酚A的二缩水甘油基醚，酚-醛加合物的缩水甘油基醚，脂族二醇的缩水甘油基醚，二缩水甘油基醚，二甘醇二缩水甘油基醚，Epikote，Epon，芳族环氧树脂，环氧化的烯烃，溴化树脂，芳族缩水甘油基胺，杂环的缩水甘油基酰亚胺(glycidyl imidine)和酰胺，缩水甘油基醚，氟化环氧树脂，或者它们的任意组合。

9.根据权利要求8所述的一种用于管道连接的复合材料连接件，其特征在于：所述双官能环氧树脂优选选自双酚F的二缩水甘油基醚、双酚A的二缩水甘油基醚、二缩水甘油基二羟基萘，或它们的任何组合，最优选的为双酚F的二缩水甘油基醚。

10.根据权利要求1所述的一种用于管道连接的复合材料连接件，其特征在于：所述热塑性组分包括任一下列必须可溶于环氧组分的热塑性材料：聚醚砜、聚醚酰亚胺和聚砜。

11.根据权利要求1所述的一种用于管道连接的复合材料连接件，其特征在于：所述固化剂为多羧酸酐、芳族胺或多元醇。

12.根据权利要求1所述的一种用于管道连接的复合材料连接件，其特征在于：所述促进剂是脲酮类化合物，如N，N-二甲基，N′-3，4-二氯苯基脲(Diuron)、N′-3-氯苯基脲(Monuron)或N，N-(4-甲基-间亚苯基二[N′，N′-二甲基脲]。